复合微生物肥料研究现状及其在农业上的应用.pdf

农业与技术 农业科学复合微生物肥料研究现状及其在农业上的应用孔旭良马利民王景超齐云张君张娟(菏泽市产品检验检测研究院 山东 菏泽 潍坊市安丘生态环境监控中心 山东 潍坊 山东省产品质量检验研究院 山东 济南)摘 要:我国农业生产过程中化肥施用过量 造成土壤板结、酸化及生态环境被污染 导致农作物质量下降 而复合微生物肥料因其绿色高效等特点越来越多的被开发利用于农业领域 本文综述了复合微生物肥料的研究现状 并对复合微生物肥料在农业中的应用情况进行了总结关键词:复合微生物肥料 农业 应用中图分类号:文献标识码:/收稿日期:作者简介:孔旭良()男 本科 工程师 研究方向:样品检验检测 我国农业的快速发展离不开化肥工业的迅速发展 大量施用化肥能有效提高单位面积粮食产量 保障国家粮食安全 然而长期过量施用化学肥料往往导致农产品质量下降、土壤板结和土壤微生物种群减少等问题 严重影响我国绿色、安全、无污染的现代农业发展要求 复合微生物肥料通过大量益生菌与有机肥的混合 兼具化肥的速效性和有机肥的长效性能有效改善土壤结构及土壤肥力、提升作物品质及抗病虫害能力等 符合我国可持续发展农业的需求 具有广阔的应用前景 在此 简要分析了复合微生物肥料的功能特点及其研究现状 并综述了复合微生物肥料在粮食作物和蔬菜中的应用进展 以期为复合微生物肥料的相关研究及推广提供有用信息 复合微生物肥料的研究现状 复合微生物肥料的定义及功能特点复合微生物肥料是指采用微生物技术将大量有益微生物、有机肥和大量其他营养元素相结合的肥料同时具备化肥的速效性和有机肥的长效性 能综合改善土壤结构和土壤肥力 在农业领域应用广泛 复合微生物肥料的功能特点主要包括以下几个方面:改善土壤结构和土壤肥力 复合微生物肥料中的益生菌通过微生物代谢活动可产生多种次生代谢产物 通过分解土壤中的有机残体形成腐殖质 改善土壤结构和理化性状 将植物体不能吸收利用的物质转化为有效养分 供植物吸收利用 其代谢活动产生大量的有机酸可以把土壤中的磷钾等元素部分溶解释放出来被植物再次吸收利用 抑制病害 增强抗逆性 复合微生物肥料中的益生菌进入土壤后 会在植物根部大量繁殖形成优势菌群 并产生卵磷脂酶、几丁质分解酶和胞外酶等抑制细菌或真菌病害 某些微生物还能诱导植物的多酚氧化酶、过氧化物酶、葡聚糖酶等参与植物系统抗性 增强植物的抗病能力 调节植物生长 复合微生物肥料中的益生菌可产生多种对植物有益的代谢产物 包括细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等植物生长调节剂 能不同程度地刺激或调控植物生长 提高品质 改善口感 复合微生物肥料增加了腐殖酸、有机质和氨基酸等营养成分有利于糖分积累 可提高作物的含糖量 还可降低其硝酸盐含量 增加维生素 和还原糖的含量 复合微生物肥料的发展现状 世纪 年代 我国著名土壤微生物学家张宪武教授发表了第 篇关于大豆根瘤菌研究与应用的文章 开启了中国微生物肥料的研究之路 此时期以根瘤菌接种剂为主 只在东北、华北等地进行了初步试验 取得的效果较为明显 但总体应用面积不大 并未形成规模化产品 世纪 年代末期 我国开始生产和应用微生物肥料 并在 年被列为 农业发展纲要 中的一项农业技术措施 世纪 年代开始推广使用固氮蓝绿藻肥和“”放线菌抗生菌肥料 此时期出现大量生产微生物菌肥的中小型企业 但生产设备相当落后且生产的产品没有统一的产品质量标准可遵循 生产的产品没有质量保障 后由中农院土壤肥料研究所首次提出关于微生物肥料产品 农业科学 农业与技术 质量标准的意见 微生物肥料的标准制定才开始受到关注 世纪 年代中期 又开始研究 菌(即现在的 菌)这种菌可提高植物对水分的利用效率 并改善植物磷素营养条件 世纪 年代中期至 年代 根据农业发展需求 农业生产中开始广泛应用联合固氮菌肥和生物菌肥作为拌种剂 硅酸盐菌剂、植物根际促生细菌()制剂、光合细菌菌剂和有机物料(秸秆)腐熟剂等大量新型微生物肥料不断涌现 特别是关于 作用机制的基础研究和应用效果验证正逐渐成为土壤微生物学的研究热点 世纪 年代以后 国内才开始推广并应用复合微生物肥料 以功能型微生物(主要包括固氮菌、钾细菌、磷细菌等)为原料 通过复合有机肥制备而成的复合微生物肥料开始大量涌现 但此时仍存在生产过程不规范、产品质量参差不齐、无产品生产标准、无行业管理等乱象 尚处在比较混乱的无序发展时期 从 年开始 我国微生物肥料实行生产资料登记 加上国家政策引导 微生物肥料标准的制定取得了空前的进展 初步形成微生物肥料质量管理标准体系 对于引导和规范微生物肥料行业发展起到至关重要的作用 年 我国出台了多项关于微生物菌剂和微生物肥料的产品标准、技术规程、检测方法以及菌种/安全等方面的标准和规程 这些标准和规程的制定实施不仅规范了当前的微生物菌剂及微生物肥料市场 还对微生物菌剂及微生物肥料种类多样化发展起到推动作用通过我国微生物肥料的发展历程可以看出 我国复合微生物肥料的发展历程还较短 尚处于起步阶段 根据相关检测机构公布的数据显示 截至 年 月 我国正式登记的微生物肥料有 个 其中只有 个属于复合微生物肥料 而这些复合微生物肥料当中只有不足 个是 年之前正式登记的 其余的 多个都是 年正式登记的并且生产这些复合微生物肥料的厂家不足 家根据这些具体数据可将我国复合微生物肥料的发展现状总结如下 起步阶段 产品生产、行业规范、监督监管等方面还不够完善 在生产设备和产品生产工艺等方面与国外先进生产水平存在较大差距 井喷式发展阶段 年 复合微生物肥料的生产和登记均出现井喷式发展 农业部也对复合微生物肥料生产行业制定了行业标准 对其生产进行了初步规范示范试验阶段 近年来生产和登记的复合微生物肥料大幅增长 并在我国河北、广东、黑龙江和新疆等地推广示范 取得了显著的效果 广泛应用阶段 因环保高效等特点 复合微生物肥料已广泛应用于玉米、小麦等粮食作物以及番茄、辣椒、黄瓜等多种蔬菜中 复合微生物肥料在农业中的应用农业生产中过量施用化肥农药严重破坏生态环境 是农业高效可持续发展的限制因素 大力推广环保高效的复合微生物肥料在农业生产中的应用是发展绿色农业的必然要求 近年来的相关报道显示 在番茄、辣椒、黄瓜等多种作物中均已不同程度地推广应用复合微生物肥料 现就复合微生物肥料在粮食作物和蔬菜中的应用进展进行简要总结 复合微生物肥料在粮食作物中的应用玉米是我国北方地区广泛种植的重要粮食作物为提高玉米产量 化肥使用量逐年增长 但化肥利用率却不高 而且大量不合理施用化肥造成土壤板结、肥力退化和环境污染等问题 复合微生物肥料具有养分高效转化、提质增效等特点 在玉米生产过程中施用复合微生物肥料可明显改善过量施用化肥带来的问题 复合微生物肥料在播种时做基肥可提高玉米出苗速度并明显增加株高 苗期追肥可增大玉米叶面积并提高株高和茎秆粗度 抽雄后施用复合微生物肥料 可明显提高叶片的叶绿素含量 田间实验文献数据表明 微生物肥料的应用增加了玉米产量 增幅在 其中复合微生物肥料增产在 此外 施用复合微生物肥料还可增加玉米籽粒的蛋白质含量和可溶性固形物含量 可溶性糖的含量也有所增加此外 在小麦生产过程中施用复合微生物肥料也能有效提高养分的获得 促进小麦生长 利用复合微生物肥料进行的田间试验结果显示 与仅施用小麦专用肥的小麦对比 施用复合微生物肥料的小麦在次生根数、叶龄、单株分蘖数和冬前群体数等方面均具有明显优势 收获期对实验组和对照组进行测产统计结果显示 施用复合微生物肥料的处理组小麦相对于仅施用小麦专用肥的对照组小麦增产 增产率高达 收获期测产结果表明 复合微生物肥料能够有效提高小麦产量 显著性分析显示 产量差异达到极显著水平 说明在小麦生产中施用复合微生物肥料能显著提高产量复合微生物肥料在水稻生产中的应用效果也很显著 田间试验结果表明 施用复合微生物肥料可减少的化肥施用量 可延长水稻分蘖期 提高分蘖数 促进根系生长 并显著提高水稻产量 还可有效改善稻米食味品质 农业与技术 农业科学 复合微生物肥料在蔬菜中的应用复合微生物肥料在蔬菜中的应用广泛 番茄、辣椒、黄瓜、白菜、菠菜等多种蔬菜种植过程中均施用复合微生物肥料 使用方式多为拌种、灌根、沾根、喷施或与育苗基质复混等 既可以作为基肥 也可以作为追肥复合微生物肥料在番茄生产中的应用效果很显著 田间实验结果表明 施用复合微生物肥料的番茄在产量和品质方面均显著提高 增产率能超 并且番茄中的水溶性糖及可溶性固形物分别增加 和 维生素 含量和有机酸含量分别降低 和 能有效改善番茄品质 高山地区通过减少普通肥料的施用并增施复合微生物肥料 可明显提高番茄的果实纵径、横径和单果重 提高番茄产量在辣椒生产中施用复合微生物肥料效果也很显著 在辣椒结果前增施复合微生物肥料的设施辣椒长势整齐健壮 抗病虫害能力强 叶片中叶绿素含量增加 有效提高叶片光合作用 单株结果数和单果重量均明显增加 并且辣椒中的可溶性糖和维生素 含量高 口感好 有效改善辣椒品质 施用复合微生物肥料的高山辣椒在产量和品质方面也显著优于常规施肥 辣椒的果长、果粗和单果重明显增加 并能显著提高辣椒的产量复合微生物肥料作为黄瓜种植的基肥 并于盛果期追肥 次 能有效促进黄瓜对营养元素的吸收 促进黄瓜生长发育 并改善果实性状 提高品质在南方高温多雨的气候条件下 在白菜苔生长过程中施用复合微生物肥料能显著促进白菜苔生长发育 叶片数、叶面积和株高均明显增加 达到早产、丰产效果 白菜苔长势更好 叶片光泽增加 改善品质施用复合微生物肥料能有效改善菠菜生物性状 增加株高和叶面积 实现增产增收 还可提高菠菜品质增多菠菜中可溶性蛋白和维生素 含量 减少硝酸盐含量和草酸含量 展望在当前国家要求保护耕地质量、推进农业绿色高质量发展的背景下 复合微生物肥料在可持续发展体系中具有非常广阔的应用前景 目前 复合微生物肥料的作用机制及肥效制约因子等相关基础性研究不足 但随着现代生物信息技术及分子生物技术的不断发展 国内在这些方面也取得了一定的突破 目前我国复合微生物肥料生产企业日益增多 但拥有的生产设备和所掌握的生产技术相对落后 行业管理也不够规范 生产出的产品质量参差不齐 需要通过采用先进的生产设备和生产技术以及现代化管理 完善并优化生产工艺条件及流程 提高产品的质量并增加其稳定性 生产出更多符合质量标准的优质高效复合微生物肥料新产品 因复合微生物肥料投入少产出高、绿色环保等优点 未来我国复合微生物肥料产业将会不断变大变强 并在农业生产和应用中产生巨大的经济效益和生态效益参考文献 曾希柏 陈同斌.农用化学品对农业生态环境的影响及其防治.科技导报 ():.翁伯琦 张伟利.试论生态文明建设与绿色农业发展.福建农林大学学报(哲学社会科学版)():.李涛 张朝辉 郭雅雯 等.国内外微生物肥料研究进展及展望.江苏农业科学 ():.:.:.():.赵秉强 张福锁 廖宗文 等.我国新型肥料发展战略研究.植物营养与肥料学报 ():.李可可 陈腊 米国华 等.微生物肥料在玉米上的应用研究进展.玉米科学 ():.裴润梅 梁和 范稚莲 等.桂乐牌复合微生物肥料对甜玉米产量品质及土壤特性的影响.中国农学通报 ():.李冠杰 徐文涛 陈春先 等.复合微生物肥料在小麦生产上的应用效果研究.现代农业科技 ():.张召忠.复合微生物肥料在水稻上的应用效果分析.基层农技推广 ():.文静 王治斌 牛义松.高山地区复合微生物肥料对番茄和辣椒产量的影响.四川农业科技 ():.杨保国 张祚花 王玉芬.复合微生物肥料在设施黄瓜上的应用效果试验.上海蔬菜 ():.廖云云 陈波 蓝真武 等.复合微生物肥料对白菜苔生长及经济效益的影响.耕作与栽培 ():.全丽敏.复合微生物肥料在菠菜上的应用肥效试验初报.新农业 ():.(责任编辑 常佳琪)